細胞内のエントロピー

生きた細胞は、熱力学の第2法則に従っており、システムは外部からの入力なしに、低エントロピー秩序状態から高エントロピー無秩序状態に進む傾向があると述べています。

例えば、肺から酸素化されていない血液への濃縮酸素の受動的輸送は、酸素分子を分散させ、システムのエントロピーを増加させる。

細胞は、グルコースなどの分子の分解からエネルギーを得ます。反応の副産物である二酸化炭素、水、熱が周囲に放出され、エントロピーが上昇します。

細胞の生存は、DNAやタンパク質などの高度に秩序化されたシステムに依存しています。これらの秩序ある構造の形成は、システムのエントロピーの減少を引き起こし、それは周囲のエントロピーの同等またはそれ以上の増加を伴わなければなりません。

一本鎖DNAは無秩序であり、規則的な二重らせん構造に再アニールするとエントロピーが減少します。

同時に、二重らせん形成中にエネルギーが周囲に放出されます。このエネルギーは、周囲をより無秩序にし、そのエントロピーを増加させます。